Lunatic Genomics Quantification

Význam tématu

Quantifikace DNA a RNA je základním krokem v mnoha výzkumných i průmyslových aplikacích genomiky, sekvenování a biotechnologií. Přesné a efektivní stanovení koncentrace nukleových kyselin umožňuje optimalizovat přípravu vzorků, minimalizovat chybovost při downstream procesech a zajistit spolehlivost výsledků v oblasti výzkumu, klinické diagnostiky či vývoje biofarmaceutik.

Cíle a přehled studie

Cílem představeného řešení Lunatic je nabídnout plně automatizovanou, vysoce průtokovou a bezbarvivovou metodu pro kvantifikaci nukleových kyselin v objemech již od 2 µl. Systém v jedné desce formátu SBS dokáže změřit až 96 vzorků během 10 minut bez potřeby standardních kalibračních křivek či ředění.

Použitá metodika a instrumentace

Systém využívá mikrofluidické obvody s dvěma pevnými optickými drahami (0,1 mm a 0,7 mm) pro široký dynamický rozsah od OD 0,03 do 275 při 10 mm ekvivalentu. Jako zdroj světla slouží xenonová blesková lampa, detekce je realizována polychromatickým UV/Vis spektrofotometrem v rozsahu 230–750 nm. Vzorky o objemu 2 µl jsou zadrženy v obvodu až 2 hodiny bez rizika odpaření či křížové kontaminace.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda demonstrovala vynikající linearitu (R2>0,999) při měření DNA v rozmezí 1,5–13 750 ng/µl bez potřeby ředění. Přesnost stanovení se pohybuje do 2 % chyby, preciznost do 1 % CV. Intrumentální i mezilaboratorní reprodukovatelnost jsou pod 3 % odchylky. Ve srovnání s barvivem PicoGreen systém Lunatic zachovává linearitu i při vysokých koncentracích, vyhýbá se saturaci signálu a eliminuje časově náročné přípravy standardních řad. Funkce unmix umožňuje rozlišit skutečný nukleový signál od proteinových či dalších nečistot. Aplikace plasma QC doplňuje klasickou kvantifikaci o stanovení hemoglobinu, bilirubinu a zákalu.

Přínosy a praktické využití metody

Ultrarychlý odběr dat bez barviv a standardních křivek šetří čas i náklady. Nízký objem vzorku chrání cenné preprationy. Vysoký throughput a automatizovatelnost (rozhraní API, kompatibilita s robotickými pipetovacími systémy) umožňují bezobslužný provoz v rutině i výzkumu. Úplná integrace 21 CFR Part 11 poskytuje funkce elektronických podpisů, audit trail či správy přístupu, což usnadňuje validaci v GLP/QA odvětvích.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může spočívat v rozšíření spektrálních aplikací na multi-omics analýzy, integraci s nástroji pro automatizovanou extrakci nukleových kyselin a adaptaci na klinické diagnostické platformy. V oblasti průmyslové výroby biologických léčiv se očekává víceúrovňová kontrola kvality vzorků v reálném čase a propojení s laboratorními informačními systémy LIMS.

Závěr

Systém Lunatic představuje přelomové řešení pro kvantifikaci nukleových kyselin, které kombinuje vysokou přesnost, široký dynamický rozsah a minimální spotřebu vzorku. Díky snadné obsluze, rychlosti a robustnosti zjednodušuje workflow v laboratořích výzkumu, QA/QC i kliniky a připravuje cestu k dalším inovacím v genomické analýze.